第2章建筑材料2426.ppt
2013年10月7号,2.4 水泥,水泥属于水硬性胶凝材料。 硅酸盐水泥按其性能和用途不同，又可分为通用硅酸盐水泥、专用水泥和特性水泥三大类。,2013年10月7号,2013年10月7号,散 装 水 泥 运 输 车,2013年10月7号,2013年10月7号,通用硅酸盐水泥 ：以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。 通用硅酸盐水泥按混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。各品种的组分和代号应符合表2-6的规定。 专用水泥：指专门用途的水泥，如砌筑水泥、道路水泥等。 特性水泥：指某种性能比较突出的水泥，如快硬硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、硅酸盐膨胀水泥。,2013年10月7号,表2-6 通用硅酸盐水泥各品种的组分和代号表 单位：,表2-6 通用硅酸盐水泥各品种的组分和代号表,2013年10月7号,2.4.1. 硅酸盐水泥的生产及凝结硬化过程 （1）生产过程（简称二磨一烧）,石灰石,黏 土,铁 粉,石 膏,生料,煅烧,约1450,熟料,硅酸盐水泥,粉磨,粉磨,2013年10月7号,（2）凝结硬化过程 一般认为可分为早、中、后三个时期,2013年10月7号,2.4.2 通用硅酸盐水泥的主要技术性质 通用硅酸盐水泥（GB175-2007） （1）强度及强度等级 水泥胶砂强度检验方法（ISO法）（GB/T17671-1999）测定水泥强度，该法是将水泥和中国ISO标准砂按质量计以1：3混合，用0.5的水灰比按规定的方法制成40mm×40mm×160mm的试件，在标准温度（20±1）的水中养护，分别测定其3天和28天的抗折强度和抗压强度。水泥按3天强度又可分为普通型和早强型两种类型，其中有代号R者为早强型水泥。强度不符合规定者为不合格品。,2013年10月7号,表2-7 通用硅酸盐水泥的强度要求,2013年10月7号,（2）化学指标,表2-8 通用水泥的化学指标 单位 %,2013年10月7号,a如果水泥压蒸试验合格，则水泥中氧化镁的含量（质量分数）允许放宽至6.0%。 b如果水泥中氧化镁的含量（质量分数）大于6.0%时，需进行水泥压蒸安定性试验并合格。 c当有更低要求时，该指标由买卖双方协商确定。,2013年10月7号,（3）凝结时间 水泥的凝结时间有初凝与终凝之分。 国家标准规定：硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于390min；普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于600min。凝结时间不符合规定者为不合格品。 规定水泥的凝结时间在施工中具有重要的意义。,2013年10月7号,（4）体积安定性。 水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。水泥的体积安定性检验必须合格，体积安定性不合格的水泥为不合格品。 （5）细度 细度是指水泥颗粒的粗细程度。细度可鉴定水泥的品质，是选择性指标。,2013年10月7号,2.4.3普通水泥的选用,2013年10月7号,2.4.4其他特性水泥 （1）白水泥与彩色硅酸盐水泥 白色和彩色硅酸盐水泥在装饰工程中常用来配制彩色水泥浆，配制装饰混凝土，配制各种彩色砂浆用于装饰抹灰，以及制造各种色彩的水刷石、人造大理石及水磨石等制品。 （2）快硬高强水泥 主要用于配制早强混凝土，适用于紧急抢修工程和低温施工工程。 （3）膨胀水泥,2013年10月7号,2013年10月7号,2.5 建筑砂浆,建筑砂浆在建筑工程中是常用的建筑材料，它用途广泛、用量较大。 2.5.1 砂浆的组成材料 （1）胶凝材料 （2）砂 （3）塑化剂 （4）水,2013年10月7号,2.5.2砂浆的技术性质 （1）流动性 （2）保水性 （3）强 度 根据边长为7.07cm的立方体试块，按标准条件养护28天的抗压强度值确定其强度等级。砂浆强度等级可分为M20、M15、M10、M7.5、M5和 M2.5六种。 （4）粘结力,2013年10月7号,混凝土材料具有原料广泛、制作简单、造型方便、性能良好、耐久性强、防火性能好及造价低等优点，因此应用非常广泛。但这种材料也存在抗拉强度低、质量大等缺点，而钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土较好地弥补了抗拉强度低的问题。 发展 ：,2.6 混凝土,2013年10月7号,2.6.1.混凝土组成材料及质量要求 1）混凝土组成材料 （1）水泥 （2）细骨料 （3）粗骨料 （4）水,2013年10月7号,2）对粗细骨料的质量要求 为了保证混凝土质量，并且不耗用过多的水泥，对粗细骨料要有一定的质量要求。 （l）级配 （2）含泥量 (3)有害杂质含量 （4）粗骨料中针片状颗粒含量 （5）粗骨科的强度,2013年10月7号,2.6.2新拌混凝土的性质,1）和易性 （1）流动性 （2）粘聚性和保水性,2013年10月7号,2013年10月7号,混凝土塌落度试验仪,2013年10月7号,装满混凝土，并刮平,2013年10月7号,2013年10月7号,2013年10月7号,2013年10月7号,HVC-1混凝土数显维勃稠度仪 的产品属性 产品数量：100 包装说明：木 批号：fv ；厂家：中科 产品描述/备注： HVC-1混凝土数显维勃稠度仪 本仪器是测定砼拌合物的维勃稠度值。用于评定混凝土拌合物坍落度在10mm内的混凝土，骨料最大粒径40mm，符合GBJ80-85的国家标准。 技术参数： 1.震动频率50±3Hz 2.电机0.25千瓦380V 3.空载振幅0.5±0.1mm,2013年10月7号,2013年10月7号,HVC-1混凝土数显维勃稠度仪 本仪器是测定砼拌合物的维勃稠度值。用于评定混凝土拌合物坍落度在10mm内的混凝土，骨料最大粒径40mm，符合GBJ80-85的国家标准。 技术参数： 1.震动频率50±3Hz 2.电机0.25千瓦380V 3.空载振幅0.5±0.1mm,2013年10月7号,2）影响混凝土和易性的主要因素 影响混凝土和易性的主要因素有水泥的比率、水灰比、砂率、水泥的品种、骨料的性质、外加剂、温度和时间等。,2013年10月7号,2.6.3硬化后混凝土性质,1）强度 混凝土的强度与水泥强度等级、水灰比有很大关系，骨料的性质、级配，混凝土成型方法、硬化时的环境条件及混凝土的龄期等不同程度地影响混凝土的强度。试件的大小、形状，试验方法和加载速率也影响混凝土的强度。,2013年10月7号,（1）混凝土的抗压强度,混凝土的抗压强度有立方体抗压强度和轴心抗压强度两种情况，这里仅对前者进行简单介绍。 我国国家标准普通混凝土力学性能试验方法标准 (GB/T50081-2002)规定以边长为150的立方体为标准试件，标准立方体试件在（20±2）的温度和相对湿度95%以上的潮湿空气中养护28天，试件的承压面不涂润滑剂，按照标准试验方法测得的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度,单位为N/mm² (MPa)。,2013年10月7号,用上述标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度作为混凝土的强度等级。混凝土结构设计规范GB50010-2002规定的混凝土强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80，共14个等级。例如C30表示立方体抗压强度标准值为30N/mm2。其中C50C80属高强度混凝土范畴。,2013年10月7号,加载速度对立方体强度也有影响，加载速度越快，测得的强度越高。与成型后的龄期有关，试件的尺寸效应,表1-4 混凝土试件尺寸及强度的尺寸换算系数,2013年10月7号,混凝土的棱柱体轴心抗压强度。 混凝土的抗压强度与试件的形状有关，采用棱柱体比立方体能更好地反映混凝土结构的实际受力状态。用混凝土棱柱体试件测得的抗压强度称轴心抗压强度。 我国普通混凝土力学性能试验方法规定以 150mm×150mm×300mm的棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件。棱柱体试件与立方体试件的制作条件相同。混凝土结构设计规范规定以上述棱柱体试件试验测得的具有95保证率的抗压强度为混凝土轴心抗压强度标准值，用符号fck表示。,2013年10月7号,（2）混凝土的轴心抗拉强度 抗拉强度是混凝土的基本力学指标之一，也可用它间接地衡量混凝土的冲切强度等其他力学性能。轴心抗拉强度只有立方抗压强度的1/101/20，混凝土强度等级愈高，这个比值愈小。,2013年10月7号,FCT101新拌混凝土测试仪 现场测试新拌混凝土的工作性能 FCT101是一种坚固便携且非常准确的仪器.它能迅速测出新拌混凝土的坍落度及温度并估测水灰比及天抗压强度。仪器的操作十分简便不需要特殊技巧，在仪器标定后每次测试只需约分钟.用FCT 101进行现场测试.,2013年10月7号,按下A键显示坍落度,对已知成份的混凝土, 只要它曾经被标定过, FCT101 可以估测出混合料的水灰比及28天抗压强度预测值,2013年10月7号,2）混凝土的变形,（1）混凝土受压时的应力-应变关系,2013年10月7号,（2）荷载长期作用下混凝土的变形性能,2013年10月7号,(3) 混凝土的收缩与膨胀 水泥的品种： 水泥的用量： 骨料的性质： 养护条件： 混凝土制作方法： 使用环境： 构件的体积与表面积比值：,2013年10月7号,2.6.4混凝土外加剂 1）普通减水剂及高效减水剂 普通减水剂主要成分为木质素磷酸盐。 高效减水剂又称超塑化剂，其主要成分为耐磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺甲醛混合物、木质素横酸盐等。,2013年10月7号,2013年10月7号,2013年10月7号,木钙减水剂主要性能指标与经济效果 1、改善混凝土性能当水泥用量相同，坍落度与空白混凝土相近，可减少用水量1015，28天强度提高1020，1年强度提高10左右。 2、节约水泥当混凝土的强度和坍落度相近时，可节省水泥10左右，使用1吨减水剂可节省3040吨水泥。,3、改善混凝土和易性当混凝土的水泥用量和用水量不变，低塑性混凝土的坍落度可增大两倍左右，（由3-5cm提高到8-18cm），早期强度与未掺者基本接近。,2013年10月7号,2）早强剂及早强减水剂 （1）氯盐 （2）硫酸钠 （3）三乙胺醇 3）引气剂 引气的主要成分为表面活性剂，常用的引气剂为松香热聚物、烷基苯磷酸钠、脂肪酸硫酸钠等。,2013年10月7号,2013年10月7号,2013年10月7号,4）速凝剂 速凝剂是使混凝土迅速凝结的外加剂。速凝剂可促使水泥中铝酸三钙迅速水化，并在溶液中析出水化物使水泥浆迅速凝固。 速凝剂的主要成分为碳酸钠、铝酸钠等。,2013年10月7号,2013年10月7号,2013年10月7号,5）缓凝剂 缓凝剂能延缓混凝土的凝结时间，早期强度发展较慢，但不会降低后期强度。缓凝剂的主要成分为多羟基化合物、羟基羟酸盐、高糖木质素磺酸盐，掺量为0.1%0.6%，使用较多的是糖钙。,2013年10月7号,2013年10月7号,4、作水泥掺合剂： 水泥中添加一定数量葡萄糖酸钠后，可增加混凝土的可塑性和强度，且有阻滞作用，即推迟混凝土的最初与最终凝固时期，例如添加0.15%的葡萄糖酸钠,可将混凝土的初凝固时间延长10倍以上,也就是将混凝土的可塑时间从几小时延长至几天,而不影响其牢度。可塑性与延缓最初凝固时间在混凝土作业中是非常重要的问题，如在高温度季节施工及大型的工程作业中，延缓最初凝固时间则是个难题，葡萄糖酸钠可圆满解决这个问题。另外高温时胶接油井是比较困难的，添加了葡萄糖酸钠后的混凝土在170高温下，在几个小时内可塑，因此也能圆满解决上述问题。,2013年10月7号,2013年10月7号,2013年10月7号,6）加气剂 加气剂又称发泡剂，它在拌和混凝土的发生反应时放出氢、氧等气体。混凝土凝固后形成大量气孔从而减轻混凝土质量，常用的加气剂有过氧化氢、铝粉等。,2013年10月7号,2013年10月7号,2013年10月7号,2.6.5混凝土应用注意事项 （1）选用的材料要符合有关标准规定的技术要求： （2）使混凝土拌合物在运输和浇灌过程中不产生离析和分层，否则会形成蜂窝麻面。（3）浇灌后，混凝土要振捣密实。（4）要注意混凝土的养护。 （5）在气温高（夏季）、气温低（冬期）和雨期等特殊情况下施工。 （6）为了保证工程中混凝土的质量，必须同时进行混凝土的质量控制与检验工作。,2013年10月7号,2013年10月7号,2013年10月7号,
